[00128416]面向电子制造的机器人系统模块化设计方法研究

1、课题来源与背景本课题来源于广州市科技计划项目,结合电子产业发展的重大需求,以电子制造生产实际应用中机器人低精度低刚度瓶颈问题为背景,对机器人的关键问题、系统构建方法和新型应用等方面开展研究。 2、机器人模块化方法研究分析模块之间的连接对总体性能的影响、找出影响模块化机器人总体精度和刚度问题的主要因素、提出一种切实可行的机器人模块及模块化机器人的优化设计和综合方法。同时,针对模块化机器人构型多变的特点,研究面向具体任务的可重构模块化机器人构型设计方法。本课题所研究的机器人模块化方法可对机器人的优化设计提供理论支撑,该理论已用于自行研制的模块化机器人系统的分析与优化,以此理论为指导,优化开发出第二代和第三代模块化机器人系统。 3、新型机器人模块的研制设计一种轻量化双自由度机器人模块,该机器人具有两个自由度,关节轴垂直相交,结构紧凑,模块间拆装方便,便于快速更换,维修和扩展。模块的连接采用简便的机械连接以及电气连接方案,能够实现机器人模块间快速可靠的连接。同时,设计一款新型的模块化少自由度可重构型的平面关节机器人,该机器人具有三个转动自由度和一个平动自由度。 4、机器人平滑轨迹规划方法提出一种既能规划笛卡尔空间的位姿,又能够适用于多种机器人构型的柔性平滑轨迹规划方法,能够有效解决机器人轨迹停顿、不流畅、抖动、偏离路径、超速等问题,提升机器人运动的平稳性。该规划方法已经实用化,在应用于自行研发的模块化机器人和装车机器人控制系统中之外,也成功应用于某品牌国产工业机器人系统中,效果显著。 5、机器人控制与应用技术研究为扩大机器人的应用领域,开展了机器人相关应用技术研究,包括机器人传感检测、控制规划、自动编程、打磨应用等技术的研发。其中,机器人打磨技术,以及融合传感信息的机器人自动规划与编程技术,已达到了国内领先水平,对相关应用技术的推广,可扩大机器人的应用领域,提升机器人的自动化智能化程度。